Где I^0,_вых^min ,  I^1,_вых^min  — выходной ток соответственно источника с наименьшим максимально допустимым выходным током в состоянии «лог. О» и источника с наименьшим максимально допустимым выходным током в состоянии «лог. 1» (в общем случае эти источники могут быть разными): I⁰_вхi , I¹_вхi — входные токи

      соответственно  в состоянии «лог. О» и «лог. 1» i-того приемника сигнала, подключенного к данной шине.

      Максимальные  допустимые выходные токи и входные  токи в состоянии «лог. О» и «лог. 1» для некоторых типов микросхем  приведены в приложении 2.

      ШД: I^0,_вых^min=2 мА, SI⁰_вхi = 0,75+0,2+2*0,01=0,92 мА

      ША: I^0,_вых^min=5 мА, SI⁰_вхi =0,02+0,4+0,2=0,62 мА

      2. Сумма входных емкостей Свх  всех источников и приемников  по любой линии любой шины (адреса, управления или данных) должна быть не больше, чем любая из предельных допустимых емкостей нагрузок Сн источников, работающих на эту линию. Этот критерий подобен предыдущему и для его вычисления необходимо просто подсчитать суммарную емкость тех входов и выходов микросхем, которые подключены к данной шине, а затем проверить, не. превышает ли она величину максимальной емкостной нагрузки для источника сигнала, работающего на эту же шину, у которой такая емкостная нагрузка меньше, чем у любого другого источника. Математически критерий 2 можно записать так:

                                                                                              

C_н^min >= SC_{вх./вых. I} + C_м,

                                                                                                

где См — емкость  монтажа и соединительных проводов данной линии.

      Для одноплатной микроЭВМ можно взять См =10 пФ. Заметим, что в сумму SСвх/вых _i входят и емкости тех контактов, которые являются источниками сигналов на рассчитываемую линию.

      ШД: C_н^min =200 пФ, SC_{вх./вых. I}=12+40+24+20=96пФ

      ША: C_н^min =200 пФ, SC_{вх./вых. I}=15+2*20+12+20=87пФ

      Таким образом, схема электрическая принципиальная измерителя гистограмм является рабочей и полнофункциональной. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

3. Разработка  программных средств  МПУ

3.1 Разработка схемы  алгоритма

      

3.2. Программа на ассемблере

 

3.3 Расчёт быстродействия

    Быстродействие  можно оценить, рассчитав время, затрачиваемое МПС на инициализацию – обнуление ячеек внешнего ОЗУ, на ввод данных с АЦП и их обработку. Для это необходимо определить количество тактов микропроцессора, затрачиваемое на вышеперечисленные блоки, а также длительность одного такта. Количество тактов, приходящихся на каждую из операций, приведено в таблице текста программы. Учитывая, что время одного такта примерно 486 нс рассчитаем время программы в секундах.

    Блок  инициализации и обнуление ячеек внешнего ОЗУ – 55+96*8 = 823 такта, т.е. 400 мкс. После чего система готова к вводу данных с АЦП.

    Основной  блок программы:

    - Input (при условии готовности данных): 39 тактов – 22 мкс

    - In_RAM: 120 тактов –58 мкс

    - OUT_RAM: 142 такта – 69 мкс 

    Без учета блока инициализации время одного цикла обработки одного отсчета входных данных – 149 мкс. При условии, что скорость поступления входных отсчетов не менее 1 мс, то спроектированная МПС справляется с поставленной задачей.

 

Заключение.

В ходе данной курсовой работы я научился:

• проводить сравнительный анализ микропроцессорных комплектов  БИС  и  СБИС  запоминающих  устройств;
• изучил варианты построения  цифровых  устройств на основе  микропроцессорных  комплектов  БИС;
• научился выбирать и реализовывать системный интерфейс, а также обучился способам обеспечения  программной доступности типовых внешних  элементов
• закрепил навыки по программированию микропроцессорных устройств на уровне Ассемблера и  машинных кодов;
• освоил принципы организации процесса проектирования, поиска и анализа соответствующей научно-технической литературы, а также правильного составления и оформления документации в соответствии с Единой Системой Конструкторской Документации  (ЕСКД).

 

Список используемых источников

    1. Макаров Г.В., Плутес Д.В., Тюрин  С.В. Элементы проектирования микропроцессорных устройств и систем: Учебное пособие. Воронеж:   ВГТУ,  1998. 128 с.

    2. Алексенко  А.Г., Галицин А.А., Иванников  А.Д. Проектирование  радиоэлектронной  аппаратуры на микропроцессорах: программирование, типовые решения,   методы отладки. – М.: Радио и связь, 1984. – 272 с.

    3. Угрюмов Е. Цифровая схемотехника. Учеб. пособие. СПб.: БХВ-Санкт-Петербург, 2000.

    4. Макаров Г.В., Плутес Д.В. Микропроцессоры  и микропроцессорные устройства  в РЭА и системах управления: Учеб. пособие. Изд-во ВГУ, 1989. 184 с.

    5. Лебедев О.Н. Применение микросхем  памяти в электронных устройствах:  Справочное пособие. – М: Радио и связь, 1994. – 216 с.: ил. – (Массовая радиобиблиотека; Выпуск 1199)

    6. Калабеков Б.А. Микропроцессоры  и их применение в системах  передачи и обработки сигналов: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1988. – 368 с.: ил. 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Приложение 1. Схема измерителя гистограмм электрическая принципиальная

 

 
 
 
 
Приложение 2. Электрические характеристики БИС комплекта КР580